Trong đó: θ n: Thời gian lưu thủy lực (h)

I. TÍNH TOÁN BỂ AEROTAN

Trong đó: θ n: Thời gian lưu thủy lực (h)

r : tốc độ xử lý BOD (= 12 gBOD/kg MLVSS.h)X : hàm lượng bùn trong bể hiếu khí ( mg/L) X : hàm lượng bùn trong bể hiếu khí ( mg/L) b) Lưu lượng bùn thải:

• Hàm lượng bùn tuần hoàn (bùn thải): Có : Xb = (công thức 2.195 [6] ) Trong đó: SVI : chỉ số thể tích bùn, ml/g

Hình 3.2: Các thông số bể aerotank X : hàm lượng bùn trong bể aerotank, mg/l

Xb : hàm lượng bùn thải, mg/l • Xb = = 8333,3 mg/l.

Chọn Xb = 8000mg/l => chỉ số SVI = 125ml/g.

• Hệ số tuần hoàn (R):

Có: R = = = 33,3% (thỏa mãn thông số thiếtkế từ 25-75%). kế từ 25-75%).

• Lưu lượng bùn tuần hoàn: [2]

Có: R =

Trong đó: R : tỉ lệ hồi lưu, R = 33,33% = 0,3333 QR : lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngày Qv : lưu lượng dòng vào, m3/ngày • QR = R.Qv = 0,333 . 30000 = 10000 m3/ngày = 417 m3/h.

• Lưu lượng bùn thải: [2]

Có: θb Trong đó:

V : thể tích bể hiếu khí, m3.

X : hàm lượng bùn trong bể hiếu khí, mg/l.

Qr, Qb: lưu lượng bùn dòng ra và dòng thải, m3/ngay Xb: hàm lượng bùn thải , mg/l.

Xr : hàm lượng bùn trong dòng ra, Xr= SSr . 0,8 = 30.0,8 = 24mg/l

θb : thời gian lưu bùn : được thiết kế nằm trong khoảng 10-15 ngày nhằm

duy trì giai đoạn tăng trưởng của VSV ở trong bể giúp xử lý đạt hiệu quả

tốt nhất. Chọn θb = 10 ngày.

- Qb = (V.X / θb – Qr.Xr) / Xb = ( 9375.2000/10 – 30000 . 24) / 8000 = 225 (m3/ngay) = 9,4 m3/h (m3/ngay) = 9,4 m3/h

c) Thể tích bể aerotank:

• Thể tích bể hiếu khí: [2]

Vbể = (Q+QR). θn

Trong đó: Q : lưu lượng dòng thải vào bể

QR: lưu lượng dòng bùn tuần hoàn lại bể 37

• Vbể = (Q+QR) . θn = (1250 +417). 5 = 8335 m3d) Hiệu quả xử lý của bể aerotank: d) Hiệu quả xử lý của bể aerotank:

e) Kiểm tra lại các điều kiện

• Tỉ số F/M: [3]

= 0,36 (d-1) nằm trong khoảng 0,2-0,6 nên thời gian lưu và hàm lượng bùn là phù hợp.• Tải trọng hữu cơ OLR: • Tải trọng hữu cơ OLR:

OLR =(Công thức 6-1 tài liệu [2])

Trong đó: Q : lưu lượng nước thải, m3/ngày BODv : hàm lượng BOD đầu vào, mg/l. OLR : tải trọng hữu cơ, kg BOD/m3.ngày V : Thể tích bể hiếu khí , m3

=> OLR = 0,54 kgBOD/m3.ngày

(Nằm trong khoảng 0,32-0,64 kgBOD/m3.ngày của tiêu chuẩn thiết kế.)

• Tải trọng trên bùn: là tỉ số giữa khối lượng chất nhiễm bẩn trên một đơn vị khối lượng bùn trong 1 đơn vị thời gian:

C =(Công thức 5-19 tài liệu [4])

• C = = 0,27 (kgBOD/kgMLVSS.ngày)

Nằm trong khoảng 0,2-0,6 (kg/kgbùn.ngày) theo tiêu chuẩn thiết kế [3]nên thời gian lưu và hàm lượng bùn là phù hợp.

f) Lượng oxy cần thiết:

• Lượng oxy lý thuyết: OCo =

(Công thức 6-15 tài liệu [2])

Trong đó : OCo: lượng oxy lý thuyết Q: lưu lượng dòng vào, m3/h

f : Hệ số quy đổi , f = BOD/COD = 150/250 = 0,6. Px : Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD

Px = Y.Q.(BODv – BODr) = 0,5 . 30000.(150-30).10-3=1800kg/ngày (với Y là hệ số xử lý sinh khối, trong khoảng 0,4-0,7)

• OCo = – 1,42.Px = 3444 kg O2/ngày • Lượng oxy thực tế cần thiết:

OCt = OCo.(

(Công thức 6-16 tài liệu [2])

Trong đó: OCt : Lượng oxy thực tế ở 20oC

Cs20 : Nồng đô bão hòa của oxy trong nước ở 20oC, Cs20 = 9,08 mgO2/l Cd : Nồng độ oxy duy trì trong bể aerotank, 2mg/l.

• OCt = = 4400 kg O2/ngày g) Lượng không khí cần :

Hệ thống phân phối khí: Hình 3.3: Cấu tạo ống phân phối khí

Chọn hệ thống phân phối khí dạng đĩa sục khí, có màng cao su hoặc bằng các vật liệu đàn hồi với các lỗ nhỏ <0,1 mm. Khi đó bọt khí sẽ rất mịn, tăng khả năng hòa tan của oxy vào trong nước thải. Theo bảng 7.1 sách Tính toán thiết kế các công trình xử ly nước thải của T.s Trịnh Xuân Lai, công suất hòa tan oxy (Ou) cho 1 m3 không khí sẽ là Ou = 7g O2/m3 khí ứng với 1 mét nước sâu.

Tham khảo TCVN 51-2008 [5], các thông số thiết kế bể aerotank sử dụng không khí để khuấy trộn: Chiều cao lớp nước phải từ 4,57m đến 7,62m để việc khuếch tán khí đạt hiệu quả cao. Chiều cao bảo vệ lấy từ 0,3 đến 0,6m.

Chọn chiều cao của bể aerotank là 6,5m. Độ sâu ngập nước 6 m và chiều cao bảo vệ là 0,5m.

Tổng diện tích mặt bằng bể là: V/6 = 8335/6= 1390 m2.

Tham khảo chỉ tiêu thiết kế bể trong phần 5.2.17 tài liệu [4] và [5], thông thường chiều rộng của bể (B) lấy 2H, chiều dài của bể không lớn hơn 5B . Dựa vào các thông số đó, chia làm 10 bể với diện tích mặt bằng mỗi bể là 139 m2.

Bể xây dựng hình chữ nhật. Chọn tỉ số B : H = 1 : 1, vậy chiều rộng của bể là:B=6m.

[5]

=> Chiều dài của bể tương ứng sẽ là L = 24m.

Công suất hòa tan của thiết bị: với chiều sâu nước là 6m.

- OU = Ou . 3,5 = 7 . 6 = 42 gO2 / m3 = 42 . 10-3 kgO2/m3.

Lưu lượng không khí cần cấp: